CS242555B1

CS242555B1 - Electrolyte for cathodic deposition of nickel-cobalt-phosphorus alloy from aqueous solutions

Info

Publication number: CS242555B1
Application number: CS847019A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Holpuch; Andela Cerhova
Original assignee: Vladimir Holpuch; Andela Cerhova
Priority date: 1984-09-19
Filing date: 1984-09-19
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS701984A1

Abstract

Elektrolyt umožňuje vylučování slitinových povlaků nikl-kobalt-fosfor s různým obsahem jednotlivých složek. Vnitřní pnutí vyloučených povlaků je velmi nízkét a proto je„možno vylučovat i povlaky o větších tlouštkách bez nebezpečí jejich praskání. Podstatou řešení je to, ze obsahuje nikl a kobalt ve formě rozpustných sulfosalicylanů, každý v koncentraci 10 až 500 g/lOOOml vody, nebo ve formě komplexů, vzniklých z rozpustné soli niklu a kobaltu, každé v koncentraci 10 až 500 g/1000 ml vody a z rozpustné soli kyseliny sulfosalicylové v koncentraci 10 až 500 g/1000 ml vody nebo z rozpustné soli kyseliny 1,2 dihydroxibenzen 3,5 dieulfonově v koncentraci 10 až„500 g/ÍOOO ml vody. Fosfor, který ovlivňuje mikrotvrdost vyloučených povlaků, je,do elektrolytu přidáván ve formě rozpustných jednomocných nebo trojmocných sloučenin, v koncentraci 1 až 100 g/1000 ml vody. Přídavek rozpustného halogenidu, v koncentraci 1 až 100 g/1000 ml vody, zlepšuje rozpustnost anod. Pro odstranění vodíkového pittingu je vhodný přídavek anionaktivního. smáčedla v koncentraci 0,01 až 10 g/1000 ml vody. Slitinové povlaky, vyloučené z elektrolytu, jsou vhodné jako ochranné povlaky pro zvýšení životnosti obráběcích nástrojů, pro renovační účely a ke zhotovení skořepin pro lisování plastických hmot.The electrolyte enables the deposition of nickel-cobalt-phosphorus alloy coatings with different contents of individual components. The internal stress of the deposited coatings is very low and therefore it is possible to deposit coatings of greater thickness without the risk of cracking. The essence of the solution is that it contains nickel and cobalt in the form of soluble sulfosalicylates, each in a concentration of 10 to 500 g/1000 ml of water, or in the form of complexes formed from a soluble salt of nickel and cobalt, each in a concentration of 10 to 500 g/1000 ml of water and from a soluble salt of sulfosalicylic acid in a concentration of 10 to 500 g/1000 ml of water or from a soluble salt of 1,2 dihydroxybenzene 3,5 diesulfan acid in a concentration of 10 to 500 g/1000 ml of water. Phosphorus, which affects the microhardness of the deposited coatings, is added to the electrolyte in the form of soluble monovalent or trivalent compounds, in a concentration of 1 to 100 g/1000 ml of water. The addition of soluble halide, in a concentration of 1 to 100 g/1000 ml of water, improves the solubility of anodes. For the removal of hydrogen pitting, the addition of an anionic wetting agent in a concentration of 0.01 to 10 g/1000 ml of water is suitable. Alloy coatings, precipitated from the electrolyte, are suitable as protective coatings for increasing the service life of cutting tools, for renovation purposes and for making shells for plastic molding.

Description

Vynález se týká elektrolytu pro katodické vylučováni slitiny nikl-kobalt-fosfor z vodných roztoku.The invention relates to an electrolyte for cathodic deposition of a nickel-cobalt-phosphorus alloy from aqueous solutions.

Slitiny nikl-kobalt-fosfor mají velmi dobrou odolnost proti opotřebeni, zejména při vyšších teplotách. Vyloučené povlaky dosahuji po tepelném zpracováni tvrdosti povlaku chromových.Nickel-cobalt-phosphorus alloys have very good wear resistance, especially at higher temperatures. The deposited coatings reach the hardness of the chromium coatings after heat treatment.

Elektrolyty pro vylučováni slitin nikl-kobalt-fosfor^uváděné v literatuře/jsou nestabilní a neumožňuji vylučováni slitin s různým obsahem jednotlivých složek. Další nevýhodou dosud známých elektrolytů je vysoké vnitřní pnutí” vyloučených povlaků, které je příčinou jejich praskáni při vylučováni povlaků o větších tloušťkách.The electrolytes for the precipitation of nickel-cobalt-phosphorus alloys reported in the literature are unstable and do not allow the precipitation of alloys with different contents of the individual components. Another disadvantage of the prior art electrolytes is the high internal stress of the deposited coatings, which causes them to crack when depositing coatings of greater thickness.

Uvedené nevýhody odstraňuje elektrolyt podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje nikl a kobalt ve formě rozpustných sulfosalicylanů, každý v koncentraci 10 až 500 g/ 1000 ml vody, nebo ve formě komplexů, vzniklých z rozpustné soli niklu a kobaltu, každé v koncentraci 10 až 500 g/1000 ml vody a z rozpustné soli kyseliny sulfosalicylové v koncentraci 10 až 500 g/1000 ml vody nebo z rozpustné soli kyseliny 1,2 dihydroxibenzen 5,5 disulfonové v koncentraci 10 až 500 g/1000 ml vody, fosfor ve formě rozpustných jednomocných nebo trojmocných sloučenin v koncentraci 1 až 100 g/1000 mlvody, rozpustný halogenid v koncentraci 1 až 100 g/1000 ml vody a připadne an i on„ aktivní smácedlo v koncentraci 0,01 až 10 g/1000 ml vody.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the electrolyte according to the invention, which comprises nickel and cobalt in the form of soluble sulfosalicylans, each at a concentration of 10 to 500 g / 1000 ml of water, or in the form of complexes formed from soluble nickel and cobalt salts. 10 to 500 g / 1000 ml water and from soluble sulfosalicylic acid salt at 10 to 500 g / 1000 ml water or from 1,2 dihydroxibenzene 5,5 disulfonic acid soluble salt at 10 to 500 g / 1000 ml water, phosphorus in in the form of soluble monovalent or trivalent compounds in a concentration of 1 to 100 g / 1000 ml of water, a soluble halide in a concentration of 1 to 100 g / 1000 ml of water and, optionally, an active wetting agent in a concentration of 0.01 to 10 g / 1000 ml of water.

Elektrolyt podle vynAÍOH umožňuje vylučovat slitinové povlaky, které obsahují 10 až 75% hmot. kobaltu, 0,1 až 15% hmot. fosforu a zbývající % hmot. niklu. Vyloučené povlaky jsou polo2The electrolyte according to the invention makes it possible to deposit alloy coatings containing 10 to 75 wt. % cobalt, 0.1 to 15 wt. % phosphorus and the remaining wt. nickel. The deposited coatings are semi2

242 555 lesklé, hladké a pružné. Vnitrní pnuti těchto povlaku je velmi nízké, a proto je možno vylučovat i povlaky o větších tloušťkách bez nebezpečí jejich praskání.242 555 glossy, smooth and flexible. The internal stresses of these coatings are very low, and therefore coatings of greater thickness can be deposited without the risk of cracking.

Pro doplňování elektrolytu kovem během pokovování je možno s výhodou použít slitinových anod nikl-kobalt nebo dvojitého anodového okruhu.Preferably, nickel-cobalt alloy anodes or a double anode circuit can be used to replenish the electrolyte with metal during plating.

V případech, kdy elektrolyt obsahuje nikl a kobalt ve formě komlexú, které v něm vznikají z rozpustných solí niklu a kobaltu a z rozpustné soli kyseliny sulfosalicylové nebo 1,2 dihydroxibenzen 5,5 disulfonové, je možno použít jako výchozích solí niklu a kobaltu^napr. síranu, chloridu, fluoridu nebo sulfamátú.In cases where the electrolyte contains nickel and cobalt in the form of complexes formed therein from soluble salts of nickel and cobalt and from soluble salts of sulfosalicylic acid or 1,2 dihydroxibenzene 5,5 disulfonic acid, nickel and cobalt starting salts can be used, e.g. sulphate, chloride, fluoride or sulphamates.

'Fosfor, který je do elektrolytu přidáván zejména ve formě, rozpustného fosfornanu, napr. sodného, draselného nebo nikelnatého a ve formě kyseliny fosforité, příznivě ovlivňuje mikrotvrdost vyloučených povlaku.Phosphorus, which is added to the electrolyte in particular in the form of soluble hypophosphite, e.g. sodium, potassium or nickel and in the form of phosphorous acid, favorably affects the microhardness of the deposited coatings.

Přídavek rozpustného halogenidu, např. ve formě solí sodných, draselných nebo nikelnatých, zlepšuje rozpustnost anod.The addition of a soluble halide, e.g. in the form of sodium, potassium or nickel salts, improves the solubility of the anodes.

Pro odstranění vodíkového pittingu je vhodný přídavek anionaktivního smáčedla. Zvláště výhodné je použití sulfonovaných esteru kyseliny jantarové.The addition of anionic surfactant is suitable to remove hydrogen pitting. The use of sulfonated succinic esters is particularly preferred.

Elektrolyt pracuje při provozních teplotách 20 až 80’C, v oblasti pE 2,5 až 5,5· Katodová proudová hustota se pohybuje •v 2 v rozmezí 1 až 10 A/dm .The electrolyte operates at operating temperatures of 20 to 80 ° C, in the pE range of 2.5 to 5.5.

Povlaky, vyloučené z elektrolytu podle vynálezu, jsou vhodné jako ochranné povlaky pro zvýšení životnosti obráběcích nástrojů, pro renovační účely a ke zhotoveni skořepin pro lisovaní plastických hmot.The coatings deposited from the electrolyte according to the invention are suitable as protective coatings for increasing tool life, for renovation purposes and for producing shells for molding plastics.

Vynález je objasněn na čtyřech příkladech provedení, jimiž však není jeho rozsah omezen ani vyčerpán.The invention is illustrated by four exemplary embodiments, but the scope thereof is not limited or exhaustive.

Příklad 1Example 1

242 555242 555

1000 ml vody 100 g síran nikelnatý 100 g síran kobalnatý g sodná súl kyseliny 1,2 dihydroxibenzen 5,5 disulfonové 10 g fosfornan sodný 10 g bromid draselný pH 2,951000 ml water 100 g nickel sulphate 100 g cobalt sulphate g sodium salt 1,2 dihydroxibenzene 5,5 disulfonic acid 10 g sodium hypophosphite 10 g potassium bromide pH 2,95

Teplota lázně: 40’CBath temperature: 40 ° C

Katodová proudová hustota: 2 A/dmCathode current density: 2 A / dm

Složení vyloučeného povlaku: 15# hmot. niklu, 75# hmot. kobaltu, 10# hmot. fosforuExcluded coating composition: 15 # wt. nickel, 75 # wt. cobalt, 10 # wt. phosphorus

Příklad 2Example 2

1000 ml vody 100 g síran nikelnatý 100 g síran kobaltnatý 50 g fosfornan sodný g bromid draselný 180 g sulfosalicylan horečnatý pH 2,81000 ml water 100 g nickel sulphate 100 g cobalt sulphate 50 g sodium hypophosphite g potassium bromide 180 g magnesium sulphosalicylate pH 2,8

Teplota lázně: 50‘CBath temperature: 50 ° C

Katodová proudová hustota: 2 A/dmCathode current density: 2 A / dm

Složení vyloučeného povlaku: 55,5^ hmot. niklu, 51,5# hmot. kobaltu, 15# hmot. fosforuThe composition of the deposited coating: 55.5. nickel, 51.5 wt. cobalt, 15 # wt. phosphorus

Příklad 5Example 5

1000 ml vody1000 ml water

250 g sulfosalicylan nikelnatý 50 g sulfosalicylan kobaltnatý 10 g chlorid sodný g fosfornan nikelnatý250 g nickel sulphosalicylate 50 g cobalt sulphosalicylate 10 g sodium chloride g nickel hypophosphite

Teplota lázně: 50’CBath temperature: 50'C

Katodová proudová hustota: 5 A/dm²Složeni vyloučeného povlaku: 65% hmot. niklu, 26% hmot. kobaltu,Cathode current density: 5 A / dm ² Composition of the deposited coating: 65 wt. % nickel, 26 wt. cobalt,

9% hmot. fosforu9 wt. phosphorus

Příklad 4Example 4

1000 ml vody1000 ml water

450 g sulfamát nikelnatý g sulfamát kobaltnatý ¹ g fosfornan sodný g bromid draselný 150 g sulfosalicylan horečnatý450 g nickel sulphamate g cobalt sulphate ¹ g sodium hypophosphite g potassium bromide 150 g magnesium sulphosalicylate

0,01 g diisopropylnaftalensulfonan sodný pH 3,40.01 g sodium diisopropylnaphthalenesulfonate pH 3.4

Teplota lázně: 50*C pBath temperature: 50 ° C p

Katodová proudová hustota: 5 A/dmCathode current density: 5 A / dm

Složeni vyloučeného povlaku: 69% hmot. niklu, 23% hmot. kobaltu, 8% hmot. fosforuComposition of the deposited coating: 69 wt. % nickel, 23 wt. % cobalt, 8 wt. phosphorus

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Electrolyte for cathodic deposition of a nickel-cobalt-phosphorus alloy from aqueous solutions, characterized in that it contains nickel and cobalt in the form of soluble sulfosalicylans, each at a concentration of 10 to 500 g / 1000 ml of water, or in the form of complexes formed from soluble nickel salt and cobalt, each at a concentration of 10 to 500 g / 1000 ml of water and a soluble salt of suliosalicylic acid at a concentration of 10 to 500 g / 1000 ml of water or a soluble salt of 1,2 dihydroxibenzene 5,5 disulfonic acid at a concentration of 10 to 500 g / 1000 ml of water, phosphorus in the form of soluble monovalent or trivalent compounds in a concentration of 1 to 100 g / 1000 ml of water, soluble halide in a concentration of 1 to 100 g / 1000 ml of water and optionally anionic surfactant in a concentration of 0.01 to 10 g / 1000 ml of water.